Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa
Universidad Pública de Navarra
| Código: 245605 | Asignatura: CÁLCULO Y DISEÑO DE MÁQUINAS | ||||
| Créditos: 6 | Tipo: Obligatoria | Curso: 3 | Periodo: 2º S | ||
| Departamento: Ingeniería | |||||
| Profesorado: | |||||
| PINTOR BOROBIA, JESUS MARIA (Resp) [Tutorías ] | LARRAYOZ ARANO, IÑAKI [Tutorías ] | ||||
Descriptores
La asignatura introduce al estudiante de forma avanzada en los métodos de cálculo de componentes de máquinas bajo cargas estáticas y dinámicas. Dentro de las cargas dinámicas se incide en aquellos aspectos que influyen en la vida a fatiga de los componentes. Se incluyen también procedimientos de cálculo para pasar de carga variable en el tiempo a cargas cíclicas. En la segunda parte de la asignatura se realiza el cálculo de elementos comunes como cojinetes, engranajes y tornillos.
Palabras Clave: Análisis de tensiones. Caracterización de materiales mediante ensayos. Cargas estáticas. Cargas variables (fatiga). Criterios de fallo. Diseño por resistencia estática/a fatiga. Cálculo por Elementos Finitos. Cálculo de elementos de máquinas: Cálculo de engranajes. Uniones atornilladas. Cojinetes de rodadura. Cojinetes de lubricación.
Competencias genéricas
CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
CG3: Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
CG4: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería mecánica.
Competencias específicas
CM2 - Poseer los conocimientos y las capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas.
Resultados aprendizaje
R1.- Analizar y diseñar sistemas en el campo de las máquinas.
R2.- Adquirir conocimientos en teoría y diseño de máquinas.
R3.- Expresar y comunicar ideas relacionadas con la construcción de máquinas y mecanismos.
R4.- Dominar los cálculos y herramientas habituales en el campo de la construcción de máquinas.
Metodología
| Metodología - Actividad | Horas Presenciales | Horas no presenciales |
| A-1 Clases expositivas/participativas | 40 | |
| A-2 Prácticas | 10 | |
| A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos | ||
| A-4 Elaboración de trabajo | 2 | 15 |
| A-5 Lecturas de material | 10 | |
| A-6 Estudio individual | 60 | |
| A-7 Exámenes, pruebas de evaluación | 8 | |
| A-8 Tutorías individuales | 5 | |
| Total | 60 | 90 |
Evaluación
| Resultado de aprendizaje | Sistema de evaluación | Peso (%) | Carácter recuperable |
| R1,R2,R3,R4 | Examen teórico-práctico. 2 Pruebas parciales durante el curso:
|
75 | SÍ, mediante prueba escrita |
| R1, R2,R3,R4 | Prácticas: 1 punto (obligatorio asistir a 4 de 5). | 10 | NO |
| R1, R2,R3,R4 | Trabajo obligatorio: 1.5 puntos | 15 | NO |
- Para superar la asignatura es imprescindible aprobar los exámenes de cada unidad didáctica de manera independiente, asistir a un mínimo de 4 prácticas sobre 5 y que la media ponderada de todos los elementos de evaluación (exámenes, prácticas y trabajo) sea igual o superior a 5 sobre 10.
- En caso de no superar los exámenes de las unidades didácticas I o II habrá un examen de recuperación en el que solo hay que realizar la parte correspondiente a la unidad didáctica suspendida.
- En caso de no superar cada una de las dos unidades didácticas después del examen de recuperación, la nota en acta será la media ponderada de los exámenes parciales (no se tendrá en cuenta la nota del trabajo o prácticas para la nota media). En caso de que dicha media sea superior a 5 se calificará con el suspenso más alto (4.9).
- La asistencia a las clases de aula no es un requisito para superar la asignatura; sin embargo, la participación activa en las mismas podrá puntuar de forma positiva, sumándose a la calificación final que se haya alcanzado a partir de las distintas actividades de evaluación descritas anteriormente.
Temario
Unidad Didáctica I: Fundamentos del Diseño de Máquinas
TEMA 1. Fundamentos del diseño mecánico
Capítulo 1. Introducción. Fases del diseño. Factores de seguridad.
Capítulo 2. Análisis de tensiones. Solicitaciones (Tracción, Flexión, Torsión). Círculo de Mohr
TEMA 2. Materiales
Capítulo 3. Propiedades mecánicas de los materiales
Capítulo 4. Identificación Modos de Fallo. Aspectos Macroscópicos
TEMA 3. Consideraciones estáticas en el diseño mecánico
Capítulo 5. Diseño por resistencia estática. Materiales Dúctiles
Capitulo 6. Diseño por resistencia estática. Materiales Frágiles
TEMA 4. Consideraciones dinámicas en el diseño mecánico
Capítulo 7. Diseño por resistencia a la fatiga. Teorías de Fatiga. Estadios. Resistencia a la fatiga. Límite Resistencia Fatiga
Capítulo 8. Diseño por resistencia a la fatiga. Factores Modificativos. Curvas S-N Distintos tipos esfuerzo
Capítulo 9. Diseño por resistencia a la fatiga frente a cargas fluctuantes
Capítulo 10. Daño acumulado por fatiga Regla Miner.
Capítulo 11. Fatiga Multiaxial
Unidad Didáctica II: Elementos de Unión y de transmisión
TEMA 5. Cojinetes de rodadura
Capítulo 12. Rodamientos
Capítulo 13. Selección de rodamientos
TEMA 6. Elementos de unión
Capítulo 14. Uniones no permanentes. Tornillos (tipo, precarga) Remaches
TEMA 7. Cálculo de engranajes cilíndricos
Capítulo 15. Ecuación Lewis. Factores de influencia AGMA
Capítulo 16. Cálculo AGMA
TEMA 8. Lubricación
Capítulo 17. Teoría de la lubricación. Cojinetes de lubricación
Prácticas
Ansys I. Fundamentos Ansys
Ansys II. Cálculo Kt
Ansys II. Cálculo Estático
Ansys IV. Cálculo Fatiga
Análisis Piezas Falladas
Ejercicio Práctico
Diseño elemento mecánico
Bibliografía
Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura ha solicitado a la Biblioteca.
Bibliografía básica:
"Diseño en Ingeniería Mecánica", J.E. Shigley, ed. McGraw-Hill. (5ª edición, 4ª en castellano).
Mechanical Engineering Design, Shigley, J.E., Mischke, C.R., McGraw-Hill, Sixth Edition, 2001.
Bibliografía complementaria:
¿Tecnología de Máquinas. Tomo I: Fundamentos ¿ Ejes, Acoplamientos y Apoyos¿, J.I. Predrero, Unidades Didácticas, UNED, Madrid, 2005.
Fundamentals of Machine Component Design, Juvinall, R.C. , Wiley, 3rd. edition, 2000.
Métodos de Cálculo de Fatiga para Ingeniería, Avilés R., Editorial Paraninfo, 2015.
Idiomas
El idioma de impartición es el castellano. Si bien se dispone de una colección de apuntes y de presentaciones en dicho idioma elaborados para la asignatura y a disposición de los estudiantes en el sitio del aulario virtual (Mi Aulario) dedicado a la asignatura, la bibliografía de referencia está editada esencialmente en inglés.
De manera adicional esta asignatura se imparte en Euskera.